Invloed van het elektroden materiaal op de verspaning door
middel van vonkerosie
Citation for published version (APA):
Claessens, C. J. L. (1963). Invloed van het elektroden materiaal op de verspaning door middel van vonkerosie. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek : WT rapporten; Vol. WT0054). Technische Hogeschool Eindhoven.
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1963 Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
technische hogeschool eindhoven
laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek
---~
rapport van de sectie: . titel:
Invloed van het elektroden materiaal op de verspaning doormiddelvan vonkerosie.
---~----I
auteur(s):
Dipl.lng. C. Claeseens
sectieleider:
hoogl eraar: Dr. P.C. Veenstra
samenvatting
Beschreven worden de resultaten van proeven, uitgevoerd met messing elektroden, ter bepaling van de verspaning aan de beide elektroden bij elektrische symmetrie en asymmetrie aan de vonkspleet. Hierbij wordt tevens aan-gegeven waarom het nuttig lijkt deze proeven te herha-len voor andere materiaherha-len, te beginnen met brons, aluminium, zilver en koper.
prognose
Deze proeven kunnen ale 4e-jaars opdracht worden uit-gegeven, bij voorkeur aan studenten met een meer fysisch gerlchte belangstelling.
".
DIZ. 1 van If Ull.
rapport nr •... 0054 codering: p
7
b12 datum:28-1-1963
. aantal bl z. 4 -geschikt voor publ icatie in:o
5 10 15 20 25 30 3S i 40 45so
rapport nr. 0054 biz. 2 van
4
biz.I
Invloe~ van het elektroden materiaal op de verspaning door middel van vonkerosie.
Stelt men twee elektroden, ondergedompeld in petroleum of een ander dielektrikum, op slechts enkele honderdeten van een mm. van elkaar en verbindt deze elektroden met de polen van bijv. een wisselspanningsbron van voldoende sterkte dan zal er bij inschakeling van de spanning tussen de elektroden een vonk over-slaan. Deze vonk is in staat materiaal aan de elektroden weg te nemen, de elektroden dUB te verspanen. Het mechanisme van deze verspaning na te gaan is het doel van ons onderzoek.
Daartoe is een opstelling gebouwd bestaande uit een glazen cuvette waarin de ontlading plaats vindt, een petroleumtank met een pomp die voor de circulatie van het dielektrikum zorgt en tenslotte een elektrische apparatuurt beetaande uit voedingsbron. regelweerstan-den en meetinstrumenten. De verspaning zelf wordt gemeten door ge-wichteafname van de elektroden.
Indien aan de elektroden een zuivere einusvormige wisselspanning gelegd wordt is er aIle reden om aan te nemen dat ne afloop vaD een periode de verspaning aan de beide elektroden, die we in het
vervolg elektrodeslijtage zullen noemen, even groot is. Dit wordt
door proeven ook bevestigd. Wat laat het stroom- en spanningsbeeld op de scope nl. zien: De wisselspanning loopt op tot een bepaalde waarde die overeenkomt met de doors lag-spanning van het dielektri-kum. Tot het moment van doorslag ,loopt er geen stroom door het circuit. Als de spanning zo hoog is opgelopen dat het dielektri-kum kan doorslaan verandert deze laatste dus in een geleider. De
spanning daalt tot een bepaalde waarde gelijk aan de brands
pan-ning, terwijl de stroom nu 'ook kan gean lopen en omdat hij op de vonkspleet gedrukt wordt reeds een bepaalde waarde kan hebben be-reiktg De tijd waarin het dielektrikum doorslaat,is maar heel kort,
~ 10· sek./De spanning aan de vonkspleet blijft na de doorslag
gelijk aan de brandspanning terwijl de stroom sinusvormig verloopt. Op het einde van de halve peri ode zakt de spanning tot onder de brandspanning en de vonk gaat uit. Bij de volgende halve peri ode gebeurt in deze volgorde hetzelfde. met dit versch!l dat het span-ningsverschil en de stroomdoorgang aan de elektroden omgekeard is. Indien wij nu veronderstellen dat de verspaning een elektronen/ ionen effekt is ligt een symmetrische elektrode';'slijtage bij een elektrische stroom/spanningssymmetrie aan de elektroden weI in de lijn 'dar verwachtingen.
Zetten we in een grafiek op dubbellogarithmisch papier de elektro-denslijtage voor beide elektroden uit tegen de stroomsterkte dan
krijgen we dus twee lijnen die samenvall~n.
0 5 lQ -15 I 20 -25 I -30 I 35 - 40145 -50 I
-rapport nr. 0054 biz. 3 van 4 biZ.'
Indien we de elektrische symmetrie aan de elektroden nu vervangen door een asymmetrie, eenvoudig te verwezenlijken door in serie met de wisselspanningsbron een gelijkspanningsbron in het circuit op te nemen, is de verwachting gewettigd in dat geval ook een ver-spaningsasymmetrie aan de elektroden te kunnen konstateren. Immers, door in het circuit een gelijkspanning op te nemen wordt de
nul-~ijn vOOr stroom en spanning, die bij symmetrie precies midden tUBsen de elektroden ligt, naar een van de elektroden verlegd. Het spanningsverschil en de stroomdoorgang in een richting zal dus gro-ter zijn dan in de andere riehting. Het aantal elektronen/ionen en hun energie zal dus in deze richting groter zijn dan in de andere.
Praeven uitgevoerd om deze redenatie te verifieren toonden duide-iijkdeze verspaningsasymmetrie aan. Oak "toonden zij aan dat deze asymmetrie groter wordt bij vergroting van de gelijkspanning in het circuit. De elektrodenslijtage voor beide elektroden weer uit-gezet tegen de stroomsterkte op dubbellogarithmisch papier geeft echter twee zieh snijdende lijnen te zien.
Kennelijkdaalt de asymmetrie bij oplopende stroomsterkte om bij een bepaalde waarde nul te worden en dan, maar nu omgekeerd. weer groter te worden. Voor dit verschijnsel is nog geen verklaring ge-vonden. De mogelijkheid dat bij een bepaalde stroomsterkte de stroom en spanning om welke redan dan ook in de gebruikte elektri-sche apparatuur zou omkeren moet afgewezen worden daar de gelijk-stroom- reap. apanningsmeters dan ook een uitslag in omgekeerde richting zouden moeten aaDgeven hetg.een niet het geval blijkt te zijn. Mogelijk is deze asymmetrie -·omkering inherent aan het
pro-ce.~of aan het elektrodemateriaal.
D~ bovengenoemde proeven werden allen uitgevoer~ met
meesing-elektrodeD. Het lijkt dus nuttig hen te herhalen voor andere ma-terialen, in eerate instantie voor brons, aluminium, zilver en koper:en de resultaten te vergelijken met die, verkregen met de messing-elektroden. Daarbij moet vooral aandacht besteed worden aaD de tysische konstanten der verschillende metalen.
Literatu"ur: 1. B. N. Solotych: Physikalische Grundlagen der Elektro-funkenbearbeitung von Metallen.
S.V.T. Bd.
175,
V.E.B. Verlag Technik, Berlin 1955.2. K.H. Gamer: Feinbearbeitung metallischer Werkstoffe durch funkenerosives Senken.
Dies. T.H. Aachen 1961.
.3.
E.M. Williams: Theory of Electric Spark MachiningElectrical Engineering March 1962.
I---~-.. ~-.---j
rapport nr. 0054 51-lQ I- lSI-20 L 2S -30 I-3S I -40 I - 451so -werkplaatstechnlek
biz. 4 van 4
bIZ.'i .
4. E.M. Williams R.E. Smith.
Phenomena Aceompanying Transient LOw-Voltage Discharges in Liquid Dielectrics.
Communications and Electronics May 1955 Vol ..
